超大直径桩基建设中不同直径截齿筒钻组合施工技术

范 铭

（核工业南方工程总公司，广东 佛山 528100）

桩基工程是建筑的基础，施工的水平会直接的影响施工的进度以及工程的质量。对于不同直径截齿筒钻组合施工技术，主要应用在一些环境比较恶劣，或是地质中含有较多的花岗岩、建筑工程中。通过合理的对不同直径截齿筒钻进行组合，来进行施工的方法可以提高施工效率，在风化花岗岩地层中，原本的旋挖转机入岩的施工效率特别的低，如今通过这种施工技术，不仅解决了效率低得难题还为许多类似的工程项目的建设提供了参考和经验。

1 不同直径截齿筒钻组合施工的特点

关于这项施工技术是在我国近期发展起来的，其施工具有效率高、噪音低、环保、机械化质量高等特点。不分国内外，其设备机构形式和工作原理都差不多。但是对于不同的地质条件又有不同的选择，施工的技术要求也不相同。因此，对于不同的桩基建设，选择不同的直径截齿筒钻，来实现施工效率的最大化。这种施工技术能在一定程度上丰富筒钻机的施工工艺，拓宽施工领域。

2 对以不同直径截齿筒钻组合施工方法的分析

2.1 截齿筒钻破碎硬质基岩优势

岩石在进行破碎时是以一种球式压入式进行破碎，而刚好针对这种特点，截齿的前端是一种抛物线的形状，所以在对岩石进行破碎时，十分的方便。对于岩石来讲，在进入搅拌机内的时候，由于岩石的形状，或者重量，可能会导致在进行岩石破碎的时候，许多的岩石会从搅拌机之内蹦出，这样一来是对正在进行工作的员工的安全造成损害，同时岩石的破碎率也不是特别高，导致整个施工项目的效率低下。而截齿筒钻刚好可以解决这个问题，由于截齿筒钻的直径不相同，所以岩石在进入之后，形状不同，大的岩石会被不同的齿轮进行破碎。另外，截止前倾的角度和倾斜度不同，其钻进的效率相差也会比较大，所以在进行施工的时候要选用合适的截齿倾斜度，截齿间距和布置方式都要考虑在内。

2.2 不同直径截齿筒钻组合施工方法优势

不同的直径截齿筒钻，要对其布置方式进行优化，基于要对其布置方式进行优化，在岩石破碎的理论基础上，同时在结合旋挖钻机先进的技术，可实现延时跃进破坏，提高入岩效率。采用这种方法，在对岩石进行破碎时是逐级进行的，前一级的钻在完成自己的工作之后，后续的转还能得到充足的自由，来对接下来进入的岩石破碎。这是一种层级递进的方法，岩石进入之后在不同的时间点和不同的是自由面被粉碎，既节省了时间又提升了效率。

3 不同直径截齿筒钻组合施工中遇到的困难

3.1 岩石的坚硬度

基岩的钻进一直以来都是桩基施工中经常遇到的难题。对于岩石的可钻性有不同的级别，破碎岩石所采用的到的截齿筒钻来说要求还是十分的大。在实际的施工过程中，可能会出现的问题包括钻齿损坏，入岩器具磨损大，施工的成本特别的高，甚至有的工地，在钻岩石这一部分遭受了巨大的阻碍，仅仅是因为几厘米的岩石厚度，就要被迫放弃整个施工项目，或者会采用最原始和暴力的方法来进行钻研。这样的做法，不仅对环境的破坏十分的大，对施工人员的安全也可能会遭到一定的威胁，施工的效率也是十分的低下。

3.2 截齿筒钻的磨损

许多的工程的项目负责人为了减低施工中的成本，减少资金的使用，所以在选择机械设备时，会为了便宜从而选择价钱相对比较便宜的机器。一分价钱一分货，虽然这机器在刚开始的时候节省了一大笔资金，但是质量问题在后来的施工过程中慢慢地显现出来。由于不同直径的截齿筒钻通常是用在大型的工程建设之中，而且常年累月接触的都是一些比较坚硬的，例如大块岩石之类的东西，所以在施工的过程中，可能一小个锯齿受到了损坏，如果扔掉会增加成本，但若保留在工地内，也会对施工的进程造成一定的影响。所以截齿筒钻的磨损在工地中常见，时有发生。

3.3 技术人员操作不到位

在超大直径桩基建设的过程中，不同直径的截齿筒钻组合技术使用频率非常的高，主要针对一些难以破碎的岩石，但是这是一项对技术要求水平十分高的操作，在工地的施工人员，并不是人人都能准确的加以操作。因此在工地中时常出现因工作人员操作不到位，而发生的一系列危险，或者在施工过程中出现问题。许多的工作人员并没有经过专业的培训，只是依靠自己，多年在工地的经验来对这项技术进性操作。但是不同直径的截齿筒钻组合技术，是近年来我国新崛起的一项高科技技术，对操作人员的技术水平要求非常高。

4 不同直径截齿筒钻组合入岩工艺特点

4.1 岩石破碎理论

第一阶段是研磨破碎阶段，第二阶段是疲劳破碎阶段，第三阶段是跃进破碎阶段。对于岩石破碎理论是传统的岩石破碎时所产生的效果，将其不同的阶段命名为不同的名称来显示不同的破碎效果。当然还有一些关于其他的破碎理论，如自由面破碎理论，这一理论认为钻头到自由面的距离有一定的关系，关系图如图所示：

图1 自由面破碎理论关系图

4.2 入岩施工难点及创新工艺思路

工程的主要难点就是如何以最快的速度来完成岩石的破碎，或者说是在岩石在风化过程中，钻头要达到一定的深度，怎样才能让钻头达到精准的位置以及需要的深度。提高钻机进入岩石的效率，有主要的方法，一是结合一种中国最近几年新进的技术，从而实现提高岩石的破碎效率这个目标。此外，在对不同直径的截齿筒钻进行组合施工时，合理的分配也是异常重要，不同重量和形状的岩石对钻机的要求的大不相同。争取能够做到前一次的钻进能够为后一次的钻进提供自由面，从而能够提高破碎效率。

4.3 多钻头组合施工方法的主要内容

本工程在进行具体的施工过程中基岩和基岩以上部分要采用不同的施工工艺和不同的钻机钻头。对于基岩以上部分，这部分来说掩饰的坚硬程度和风化程度没有特别的高，岩石的成分还是比较简单的，因此对于这部分的基岩来讲，选择普通的捞砂斗进行钻进。但是对于基岩下的部分来讲，这部分的岩石成分比较复杂，坚硬度也比较的大，这时选择普通的施工工艺对这部分的基岩来说就是不适合的。所以，相对比较复杂的工艺，截齿筒钻就在这个时候发挥了巨大的作用，和普通的方法进行交叉使用，既能够提高施工的效率，对于岩石的破坏力度也是比较的大。5 结语

超大直径旋挖灌注桩在基岩中钻进时，可以使用小直径的截齿筒钻。不同的施工步骤使用不同直径的截齿筒钻。本文通过了实践证明，采用不同直径的截齿筒钻在大直径的桩基建设中，是最有效的一种施工工艺，可以快速提高施工的效率。中国的陆地面积比较广阔，地质条件也是特点的复杂，但为了发展那些偏远地区，本来在地质环境方面，就比别的地方差很多，所以更高的机械技术和施工工艺更能在那些地方发挥更得功效。受自然环境的影响，岩石的存在本就经历过几千万年的发展，其内部结构的复杂程度不可想象，因此，不同直径的截齿筒钻的施工工艺对中国贫穷地区的发展具有重要贡献。